Laitteita, jotka keräävät aurinkolämpöenergiaa, kutsutaan aurinkokeräimiksi. Aurinkokeräimet pystyvät lämmittämään lämpöä kuljettavan materiaalin. Näin ne eroavat aurinkopaneeleista, jotka pystyvät tuottamaan vain sähköenergiaa. Tämän edun takia tyhjökeräimiä käytetään laajalti tilan lämmitys- ja kuumavesijärjestelmissä. Aurinkokeräimiä on kahta tyyppiä: litteä ja tyhjiö. Tämän artikkelin tarkoituksena on puhua tyhjö aurinkokeräimistä.
Tyhjiöputkien tyypit
Aurinkokeräimiä varten on viisi erilaista tyhjiöputkea. Ne eroavat sisäisestä rakenteestaan ja suunnittelustaan. Lisäksi kutakin niistä voidaan täydentää metallisella (yleensä alumiinisella) vaimentimella, joka sijoitetaan lasiputken sisään putken muodossa.
Tärkeä! Useimmat valmistajat täyttävät lasiseinien välisen aukon bariumilla - se imee kaasun epäpuhtaudet ja parantaa lämmöneristysominaisuuksia. Sen puuttuminen voi vähentää kerääjän tehokkuutta jopa 15%.
Termosifoniset (avoimet) tyhjiöputket
Tämän tyyppistä aurinkokeräinputkea käytetään keräimissä, joissa on ulkoinen varastosäiliö. ne täytetään vedellä ja muodostavat yhden tilavuuden säiliön kanssa. Pullosta lämmitetty vesi nousee säiliöön ja jäähdytetty vesi laskee.
Termosifonipainekerääjiä käytetään seuraavissa tapauksissa:
- Liitettäväksi kuumavesijärjestelmään;
- Alueilla, joilla kylmän kauden aikana on korkea insolaation taso;
- Kausikäyttöön (kevät, kesä, syksy).
Koaksiaaliputki (lämpöputki)
Tämä on yleisin tyhjiöputkityyppi. Se sisältää kupariputken lasipullon sisällä, joka on täynnä nestettä, jolla on matala kiehumispiste tai matalapaineista vettä.
Kuumennettaessa neste tai vesi alkaa kiehua, höyry nousee samalla kuumentuessaan kupariseinistä. Yläosassa se tulee lämmönvaihtimeen - laajeneminen lopussa, jossa se antaa lämpöä seinien läpi kiertävään veteen.
Jäähdytyksen jälkeen höyry tiivistyy lämmönvaihtimen seinämiin ja virtaa alas. Sykli toistetaan uudestaan.
Koaksiaaliputken ja lämmönvaihtimen kaavio.
Kaksi koaksiaaliputkea
Tällaisen jäähdytyselementin toimintaperiaate on sama kuin edellisessä, lukuun ottamatta yhtä - kaksi nestemäistä kupariputkea on kytketty yhteen lämmönvaihtimeen. Tandem-järjestelmä mahdollistaa tehokkaamman lämmönpoiston, ja lämmönvaihtimen suuri kapasiteetti ja seinäpinta-ala mahdollistavat veden lämmittämisen nopeasti.
Kaksi koaksiaalista alipainesarjaa asennetaan tarvittaessa:
- Tarjoa pieni lämmitys suurille vesimäärille;
- Lämpöenergiaa tarvitaan aurinkoisena päivänä;
- Korkea keskimääräinen insolaation taso;
- Veden pumppaaminen järjestelmän läpi tapahtuu nopeasti.
Sulka tyhjiöputket
Niissä on ylimääräinen lämmönvaihdin, mikä mahdollistaa tehokkaamman lämmön poistamisen lasiputken sisäpuolelta. Se valmistetaan yleensä kahden pitkittäislevyn muodossa, jotka sijaitsevat kuparin jäähdytyslevyn sivuilla.
Muuten toimintaperiaate on täsmälleen sama kuin koaksiaaliputken.
U-muotoiset tyhjiöputket (U-tyypin)
Tämä järjestelmä eroaa pohjimmiltaan edellisistä. Se käyttää kahta johtoa - kylmään ja lämmitettyyn veteen.
Lämmönvaihdin englanninkielisen U-kirjaimen muodossa asennetaan lasipulloon, jonka läpi vesi virtaa.Kylmällä vedellä olevasta linjasta se tulee siihen, lämpenee ja palaa putkeen lämmitetyllä vedellä.
U-tyyppinen alipaineputkisarja on tehokkain, mutta asennus on vaikeaa. Virtauslinjat hitsataan kokoonpanon aikana lasikupun sisällä oleviin kupariputkiin. Tuloksena on yksi kiinteä järjestelmä, jolla on korkea energiatehokkuus, mutta huono huollettavuus.
Pullon sovittaminen U-muotoiseen kupariputkeen.
Pistoke
Jos valmiita pistokkeita ei ole mahdollista ostaa, sinun on tehtävä se itse. Tähän sopii mikä tahansa polymeeri, jonka sulamispiste on yli 150 astetta. Esimerkiksi polyuretaani.
Sinun on leikattava halkaisijaltaan niin suuri ympyrä, että se tulee vaivattomasti pulloon. Leikkaa sen keskellä reikä kupariputkelle. Sen pitäisi myös päästä pienellä vaivalla. Pistokkeen paksuuden tulisi olla 5-10 mm, se riittää.
Pistokkeen yläosan tulee olla halkaisijaltaan suurempi. Siten, että se estää kokonaan lohkon sisääntulon, jossa jäähdytysneste kiertää.
Tyhjiöputkiputken tulppa, sivukuva.
Hyödyt ja haitat tyhjökeräimille
Yksiköiden tärkeintä etua kutsutaan melkein täydelliseksi lämmönhukan puuttumiseksi käytön aikana. Tämän varmistaa tyhjiöympäristö, joka on yksi korkealaatuisimmista luonnollisista eristeistä. Etujen luettelo ei kuitenkaan pääty tähän. Laitteilla on muita huomattavia etuja, esimerkiksi:
- työn tehokkuus alhaisissa lämpötila-indikaattoreissa (jopa -30 ° С);
- kyky kerätä lämpötila jopa 300 ° С;
- suurin mahdollinen lämpöenergian absorbointi, mukaan lukien näkymätön spektri;
- toiminnan vakaus;
- alhainen alttius aggressiivisille ilmakehän ilmentymille;
- alhainen tuulenpito johtuen putkijärjestelmien suunnitteluominaisuuksista, jotka kykenevät kuljettamaan eritiheyksisiä ilmamassoja itsensä läpi;
- korkea tehokkuus alueilla, joilla on lauhkea ja viileä ilmasto, jossa on vain vähän kirkkaita ja aurinkoisia päiviä;
- kestävyys, johon sovelletaan perussääntöjä;
- saatavuus korjattavaksi ja mahdollisuus muuttaa koko järjestelmää, mutta vain yksi epäonnistunut fragmentti.
Haittapuolia ovat keräilijöiden kyvyttömyys itsepuhdistua pakkaselta, jäältä, lumelta ja yksikön koon mukaan tarvittavien komponenttien korkea hinta.
Kuinka sijoittaa laite oikein
Jotta alipainekerääjä toimisi täydellisesti ja tehokkaasti tarvittavan energian tarjoamiseksi asuintilalle, on välttämätöntä, että se löytää menestyneimmän paikan ja suuntaa laitteen oikein maailman osiin nähden.
Pohjoisen pallonpuoliskon asutuksessa on tärkeää sijoittaa kerääjä talon katon eteläosaan tai sivuston aurinkoiselle puolelle. On toivottavaa antaa minimipoikkeama laitteen tasolle.
Jos pintaa ei ole mahdollista ohjata etelään, kannattaa valita kevyin perspektiivi avoimessa tilassa länteen ja itään.
Aurinkosähkökompleksia ei saa estää savupiiput, koristeelliset katteen osat, levittävät puun oksat ja korkeat asuin- tai tekniset rakenteet. Tämä vähentää työn tehokkuutta ja vähentää aktiivisten elementtien lämmitystasoa.
Jos yksikkö on sijoitettu oikein, se tuottaa melkein saman lämpötehon läpi vuoden vuodenajasta riippumatta.
Jos sinulla ei ole paljon kokemusta monimutkaisten korjaus-, asennus- ja putkityötöiden suorittamisesta, on järjetöntä imuroida putket kotona. Tämä prosessi on erittäin työläs ja vaatii erityistietoa ja erikoislaitteita.
Lisäksi itse valmistetuilla tyhjötyyppisillä elementeillä on paljon alhaisempi hyötysuhde kuin tehdasvalmisteisilla osilla. Siksi on järkevintä ostaa tuotteita erikoistuneelta valmistajalta ja yrittää sitten koota useita osioita kotona.
Erilaisia aurinkopaneeleja
Aurinkokennojärjestelmät luokitellaan putkien suunnitteluominaisuuksien ja vastaanottimena käytetyn lämpökanavan tyypin mukaan:
1. Talon lämmittämiseen tarkoitetun tyhjiökeräinkeräimen koaksiaalimalli on kaksinkertainen lasista valmistettu pullo, jonka ontelossa tyhjennetään ilmaa. Pinta on päällystetty absorboivalla pinnoitteella, joten energia siirtyy itse putkesta.
2. Höyhenrakenne on yksiseinäinen, aukko sijaitsee täällä lämpökanavan tilassa, josta osa yhdessä varaston kanssa on integroitu pulloon.
4. Järjestelmiin, joissa on pakotettu kierto, pienitehoinen pumppu asennetaan kannattimen liikkumisen helpottamiseksi. Samaan aikaan virrankulutus on paljon pienempi kuin omakotitalon lämmitykseen vastaanotettu energia.
5. Piireissä on myös ero. Yksinkertaisimmissa keräilijöissä lämmitysvesi lämmitetään ja kulutetaan varastosäiliöstä.
6. Monimutkaisemmat muodostuvat tyhjiöputkesta ja nestenäytteenottoelimistä. Laite sisältää jäätymisenestoaineita ja myrkyttömiä väliaineita, joissa on korroosiota ja vaahdonestoaineita. Tämä menetelmä suojaa laitetta luotettavasti suoloilta ja kalkkeilta ja edistää pidempää käyttöä lämmityksen aikana.
Katsaus malleihin ja niiden ominaisuuksiin
Tällä hetkellä Kiina on johtava aurinkokeräinten tuotannossa. Yksityisten talojen omistajien arvosteluiden mukaan kotimaiset valmistajat toimittavat myyntiin myös laitteita, joilla on hyvät ominaisuudet. Eurooppalaiset laitteet ovat melko kalliita, mutta ajan myötä laitteiden ostamisesta ja asentamisesta aiheutuvat kustannukset ovat täysin perusteltuja. Tunnetuimmat yritykset tuottavat seuraavia keräilijöitä:
Putkimiehet: Maksat jopa 50% VÄHEMMÄSTI vedestä tällä hanakiinnikkeellä
Keräilijät Dacha ja Universal ovat kotimaisen valmistajan tunnetuimpia laitteita. SCH-18 on erittäin tehokas lauhdelämpötilan ollessa jopa 250 ° C. Pullot on valmistettu punaisesta kuparista, lämmönsiirtoaine on nestemäistä. Veden puuttuminen tyhjiössä varmistaa jäätymiskestävyyden. Vankka kotelo, jolla on hyvä tuulenpitävyys. Putkisto on suojattu polyuretaaniputkella. Kumiset pölytiivisteet pitävät pölyn ja saostumat poissa.
Ne toimivat tehokkaasti jopa -35 ° C: n lämpötiloissa, toiminnallisuus on painejärjestelmä lämmitykseen. Lämmittimen ohjaamiseksi on ohjain, putkien koko on 1800 mm, säiliön tilavuus 135-300 litraa, lämmityselementin teho on 1,5-2 kW. Jakotukit valmistetaan kansainvälisten sertifikaattien mukaisesti, mikä takaa niiden turvallisuuden ja luotettavuuden.
Kuinka tyhjiötyyppinen kerääjä on
Nykyaikaiset tyhjiölaitteet, jotka tarjoavat huoneisiin lämpöä ja kuumaa vettä aurinkoenergian takia, ovat teknisesti jonkin verran erilaisia ja jaetut seuraaviin tyyppeihin:
- putkimainen ilman lasia suojaavaa pinnoitetta;
- moduuli pienennetyllä muunnoksella;
- vakio tasainen versio;
- läpinäkyvä lämmöneristys;
- ilmayksikkö;
- tasainen alipainesarja.
Niillä kaikilla on yhteinen rakentava samankaltaisuus, joten ne koostuvat:
- ulompi läpinäkyvä putki, josta ilma pumpataan kokonaan ulos;
- lämmitetty putki, joka sijaitsee suuressa putkessa, jossa nestemäinen tai kaasumainen lämmönsiirtoaine liikkuu;
- yksi tai kaksi esivalmistettua jakelijaa, joihin kytketään suuremman kaliiperin putket ja sisälle sijoitettujen ohuiden putkien kiertopiiri.
Koko rakenne muistuttaa jonkin verran läpinäkyvillä seinillä varustettua termosta, jossa säilytetään ennennäkemättömän korkea lämpöeristys. Tämän ominaisuuden ansiosta sisäputken runko saavuttaa kyvyn lämmetä laadullisesti ja antaa energian lähde sisällä kiertävälle jäähdytysnesteelle.
Mikä on kerääjä ja aurinkokeräinten tarkoitus
Aurinkokeräin on laite, joka kerää säteilyenergiaa ja siirtää sitten varastoidun lämmön kuluttajille. Käytännössä käytetään toista termiä - aurinkokeräin.
Määritelmän mukaan aurinkosähkölaitteiden (aurinkokennolaitteiden) käyttö jaetaan alaryhmiin:
- aurinkokeskittimet ovat laitteita, jotka keräävät aurinkoenergiaa kapeaan virtaan. Niitä käytetään metallin sulattamiseen. Instituutissa NPO "Physics-Sun" (Taškent) kehitettiin ja valmistettiin sulatusuunit, joissa saavutettiin yli 5000 ... 5500 ° C: n lämpötilat;
- aurinkopaneelit - laitteet auringon säteilyn muuntamiseksi sähköenergiaksi;
- aurinkosuolanpoistolaitteet - koneet, jotka on suunniteltu saamaan makeaa vettä vedestä, jossa on paljon mineraalisuoloja;
- aurinkokuivauslaitteet - lämpölaitteet, joissa vihanneksista ja hedelmistä poistetaan kosteus auringon energiaa käyttämällä;
- aurinkolämmittimet (aurinkoilmakerääjä) - laitteistot lämpövirran siirtämiseksi infrapunasäteilystä lämmönsiirtimiin.
Erilaisia tyhjökeräimiä
Erilaisia tyhjökeräimiä
Kerääjien suunnittelussa käytetään kahta tyyppiä lasiputkia:
- koaksiaalinen;
- sulka.
Katsotaanpa tarkemmin kutakin niistä.
Koaksiaaliputki
Se on eräänlainen termos, joka koostuu kaksoispullosta. Ulompi lamppu on päällystetty erityisellä lämpöä absorboivalla aineella. Kahden putken välille syntyy tyhjiö. Tämä mahdollisti sen, että käytön aikana oleva lämpö siirtyy suoraan lasipulloista.
Jokaisen putken sisällä on vielä yksi - kupari (se on täytetty eteerisellä nesteellä). Kun lämpötila nousee, tämä neste haihtuu, siirtää varastoidun lämmön ja virtaa takaisin kondensaationa. Sitten sykli toistuu uudestaan ja uudestaan.
Höyhenputki
Tämän tyyppinen putki koostuu yhdestä seinälampusta. Muuten, ne ylittävät koaksiaaliset kollegansa merkittävästi seinämän paksuudessa. Kupariputki on vahvistettu erityisellä aallotetulla levyllä, joka on käsitelty kosteutta absorboivalla aineella. On käynyt ilmi, että tässä tapauksessa ilma pumpataan ulos koko lämpökanavasta.
Tällaiset kanavat, muuten, ovat myös erilaisia:
- suora virtaus;
- Hit Pipe.
"Hit Pipe" -tyyppiset kanavat
Lämmönsiirto tyhjiön aurinkokeräintyypissä "Heat Pipe"
Heidän toinen nimi on lämpöputket. Ne toimivat seuraavasti: kun lämpötila nousee, suljetussa putkessa oleva eteerinen neste nousee kanavaa pitkin, minkä jälkeen se kondensoituu siellä erityisesti varustetussa lämpökerääjässä. Jälkimmäisessä neste siirtää lämpöenergiaa ja laskeutuu putkea pitkin. Lämmönsiirtimestä lämpö siirtyy edelleen järjestelmään kiertävän lämmönsiirtimen avulla.
Koaksiaalinen tyhjiöputken lämpöputki 2-putkisella jakotukilla
On ominaista, että metalliputket voivat tässä olla kuparin lisäksi myös alumiinia.
Suoravirtauskanavat
Jokaisessa näistä lasiputken kanavista on kaksi metalliputkea kerralla. Yhdessä niistä neste menee pulloon, lämpenee siellä ja poistuu toisen läpi.
Tyhjiöjakoputken tekeminen omin käsin
Tärkeä! On erittäin vaikeaa tehdä aurinkokerääjä omilla käsillä tyhjiötyyppisillä. Kustannukset voivat olla hyvin korkeita.
Voit tehdä tyhjiön aurinkokeräimen omin käsin. Sinun on ostettava lasiputkia maitoteollisuudelle tai lypsykoneille.Ne toteutetaan yhdessä erityisten kumiholkkien kanssa, joiden avulla ne voidaan asentaa erilaisiin kytkentäkaavioihin.
Lasiputkien sisään sinun on asetettava mustaksi maalatut teräs- tai kupariputket. Hitsaus tai juotto on lisäksi suojattava lämmöneristysnauhoilla, esimerkiksi leikattu polyeteenivaahdosta.
Valmistettaessa tyhjötyyppistä aurinkokeräintä on tarpeen pumpata ilmaa lasiputkista. Ilma poistetaan tyhjiöpumpulla. Tässä on käytettävä erityistä liitintä, joka sulkeutuu tiukasti heti imuputken irrottamisen jälkeen alipainepumpusta. Nykyaikaiset levylaitteet mahdollistavat tyhjiön saamisen jopa 25 ... 30% alkuperäisestä ilmakehän arvosta.
Ennen työn aloittamista sinun tulee arvioida vahvuutesi. Tällaisten laitteiden valmistus on melko kallista. Täällä tarvitaan paitsi kalliita työkaluja ja laitteita. Tarvitset myös taitoa työskennellä tyhjiöasennusten kanssa.
Voit koota asennuksen valmiista elementeistä:
- Kehys on tehty asennettavaksi.
- Suuntaa se suhteessa pääkohtiin.
- Osta koaksiaaliputket lämmönvaihtimilla.
- Syöttö- ja poistoputkistot asennetaan.
- Tyhjiöputket asennetaan ja liitetään pääputkiin.
- Suorita kaikkien pullojen ja putkistojen liitoskohtien lämmöneristys.
Hyödyt ja haitat
Aurinkotyhjiökeräimillä on vähemmän lämpöhäviöitä kuin tasaisilla. Tyhjiö nanoteknologian käyttö keräilijöiden tuotannossa on mahdollistanut aurinkojärjestelmien korkean hyötysuhteen ja luotettavuuden.
Tarkastellaan tyhjökeräinten käytön tärkeimpiä etuja:
- Esitys. Keräinputkissa on tyhjiö - ihanteellinen lämmöneriste, jonka avulla voit ylläpitää optimaalisen lämmön tason myös syksy-talvikaudella. Pitämällä tehokkuus korkealla tasolla alipainekollektorin tuottavuus on 40% korkeampi kuin litteän keräilijän.
- Luotettavuus. Alipainekollektorien käyttöikä on noin 30 vuotta. Niiden kestävyys ja häiriötön toiminta johtuvat nykyaikaisista kestävistä materiaaleista. Tyhjiöputket sisältävät korkealaatuista kuparia. Putkien ulkokuori on valettu borosilikaattilasista, joka kestää suuria kuormia. Tyhjiökeräinten käyttö on erityisen tärkeää ilmastovyöhykkeillä, joissa vesiputous, hurrikaani ja rakeet eivät ole harvinaisia.
- Aurinkoenergiatehokkuus. Alipainekollektorin vaimentimen sylinterimäinen muoto vangitsee ja säilyttää jopa sironneen aurinkoenergian, jota tasainen korjain ei voi muuntaa. Tyhjiö aurinkokennojärjestelmän neliömetriltä voidaan pitää 40% enemmän aurinkoenergiaa kuin vastaavalta alueelta tasainen aurinkokenno. Putkien pyöreyden avulla voit vastaanottaa jopa 97% aurinkoenergiasta varhaisesta aamusta myöhään iltaan.
- Helppokäyttöisyys. Jos alipaineputki on vaurioitunut, se vaihdetaan pysäyttämättä järjestelmää (kiertävää nestettä ei tarvitse tyhjentää). Jos lämmöstä puuttuu, voit lisätä useita putkia, ja jos sitä on liikaa, voit poistaa sen väliaikaisesti. Puhdistettuaan alipaineputki lumesta tai jäästä se alkaa toimia nopeasti. Keräimen pinnalla on pieni lämpöinertia ohuen lasipinnoitteen takia.
- Veden desinfiointi. Vedenlämmityksen lämpötila aurinkokunnan käytön aikana saavuttaa korkean tason, mikä varmistaa sen desinfioinnin ja estää patogeenisten organismien lisääntymisen.
- Helppo asennus. Alipainekollektorien asennuksessa ei ole erityisiä vaikeuksia, tärkeintä on noudattaa kollektorin sijoittamista kulmaan, jotta putkien sisällä oleva neste pääsee valumaan alaspäin.
Aurinkolämmityksen haitat vähenevät erittäin alhaiseksi hyötysuhteeksi matalissa lämpötiloissa ja yöllä, joten kysymys on, että tämä lämmitysjärjestelmä ei voi olla ainoa talossa. Myös tyhjiön aurinkokeräimet ovat kalliimpia kuin litteät.
Auringon tyhjiöasennukset ovat yhä suositumpia väestön ja suurten yritysten keskuudessa. Jos aiemmin monet pelästyivät emissiohinnasta, laitteiden kustannukset ovat tänään laskeneet hieman, ja toiminnallisuutta on parannettu ja muokattu.
SKE-tyyppisen tyhjiöputken toimintaperiaate.
Avain aurinkokuntaan on lasin tyhjiöputki. Jokainen tyhjiöputki koostuu kahdesta lasisipulista.
Ulkopullo on valmistettu erittäin sitkeästä borosilikaattilasista, joka kestää rakeiden iskuja putoamalla nopeudella 18 m / s ja halkaisijaltaan jopa 35 mm.
Sisempi lamppu on myös valmistettu borosilikaattilasista ja peitetty erityisellä kolmikerroksisella pinnoitteella, jossa ALN / AIN-SS / CU-absorboivat kerrokset muuttuvat asteittain. Uusien tekniikoiden ansiosta saavutetaan korkea absorptiokerroin ja alhainen lyöntikyky, mikä mahdollistaa + 380 ° С: n saavuttamisen putken keskellä suorassa auringonvalossa vahingoittamatta itse tuotetta.
Ilmaa pumpataan kahden lasisipulin väliin tyhjiön luomiseksi, joka estää lämmönjohtamisen ja konvektiivisen lämpöhäviön. Lasikupun keskellä on tiivis lämpöputki (LÄMPÖPUTKI), joka on valmistettu puhtaasta punaisesta kuparista ja jonka keskellä on matalalla kiehuva ja haihduttava neste, joka suorittaa lämmön siirtämisen jäähdytysnesteeseen. Alla oleva kuva osoittaa, miten alipaineputki toimii.
Auringon säteilyn pääintensiteetti maanpäällisissä olosuhteissa on spektrialueella 0,28 µm - 3 µm. Borosilikaattilasi välittää auringon säteilyaaltoja välillä 0,4 - 2,7 mikronia. Läpäisevän ulomman pullon läpi tunkeutuen energia pidetään toisessa pullossa, jolle levitetään erittäin selektiivinen läpinäkymätön absorberikerros.
Vaimentimen absorboiman valon ja sen jälkeisen säteilyn seurauksena aallonpituus nousee 11 μm: iin. Lasi on läpäisemätön este tämän pituisille sähkömagneettisille aalloille. Aurinkoenergia on loukussa vaimentimessa. Auringon säteilyä absorboiva absorboija voi jopa ilman ulkoista lamppua lämmetä + 80 ° C: n lämpötilaan. Tällaiseen lämpötilaan lämmitetty absorboija lähettää lämpöenergiaa, joka tunkeutuen toisen polttimon rungon läpi siirtyy LÄMPÖPUTKIIN. Lasin alle kertyneeseen energiaan perustuvan kasvihuoneilmiön vaikutelman vuoksi toisen pullon keskellä lämpötila nousee + 180 ° C: seen. Tämä lämpö lämmittää matalassa lämpötilassa kiehuvan ja haihtuvan nesteen, joka + 25 ° C - + 30 ° C: ssa muuttuu höyryksi, nousee, siirtää lämpöä LÄMPÖPUTKEN työosaan, jossa lämmönvaihto jäähdytysnesteen kanssa tapahtuu. Lämmön vapautuminen pakottaa höyryn tiivistymään ja virtaamaan LÄMPÖPUTKEN pohjaan, ja sykli toistuu uudelleen.
Helposti kiehuvan ja haihtuvan nesteen korkea lämmönsiirtokerroin, sen merkityksetön määrä ja suhteellisen pienet HEAT PIPE -mitat tarjoavat tehokkaan lämmönjohtavuuden. LÄMPÖPUTKI toimii kuin termodiodi. Lämmönjohtavuus on erittäin korkea yhteen suuntaan (ylös) ja pieni vastakkaiseen suuntaan (alas).
Tyhjiön ylläpitämiseksi kahden lasipullon välillä pullon alaosaan levitetään bariumikerros. Se absorboi aktiivisesti CO: ta, CO: ta, N, O, HO: ta ja H: ta putken varastoinnin ja käytön aikana. Bariumkerros tarjoaa myös selkeän visuaalisen ilmoituksen tyhjiötilasta. Valkoinen väri tarkoittaa, että tyhjiöolosuhteita rikotaan.
Ihanteellinen tyhjiö- ja lämpökupariputkien yhdistelmä antaa meille seuraavat edut tasaisiin keräimiin verrattuna:
Korkea lämpötehokkuus.nykyaikaisten lämmönsiirtomenetelmien ansiosta korkealaatuinen absorboiva pinnoite.
Laaja työalue: Alhaisen lämpökapasiteettinsa ansiosta se pystyy toimimaan korkeissa pilvissä (pilvien läpi kulkevassa infrapunasäteilyalueella).
Jokainen putki toimii toisistaan riippumatta. Koska pakkasneste ei virtaa putken keskelle ja lämmönvaihdin rajoittaa sen pääsyä, fyysisten vaurioiden varalta kerääjä jatkaa työskentelyään.
Pienempi kerääjän paino paremmalla keräimen hyötysuhteella.
Parempi työn tehokkuus talvella tyhjiön ansiosta. Putki kestää pakkasia -50 ° C: ssa.
Kuinka tyhjiöputket toimivat
Tyhjennettyjen aurinkokeräinputkien tehtävänä on absorboida auringon säteilyä ja estää sen pääsyä ympäristöön. Lämpöenergia voi poistua tyhjiön aurinkokeräimen työosasta kahdella tavalla - suoran lämmönsiirron ja infrapunasäteilyn muodossa.
Lasiseinien välinen ontelo sulkee käytännössä kokonaan pois lämmön mahdollisen suoran siirron tyhjössä, ei ole ainemolekyylejä, jotka voisivat suorittaa sen siirron.
Valikoiva pinnoite (absorboiva) absorboi aurinkoenergiaa ja estää sen pääsemisen ulos. Tällaisia pinnoitteita on erityyppisiä, imeytymiseltä ja emissiivisyydeltään erilaisilta.
Osa auringonsäteilystä heijastuu lasissa, mutta se on merkityksetöntä - näkyvä valo muodostaa vain osan absorboituneesta spektristä. Laadukkaat keräilijät on valmistettu lujasta borosilikaattilasista, joka kestää mekaanisia vaurioita.
Borosilikaattilasia on vaikea naarmuttaa tai mattoa, ja se kestää vuosikymmeniä muuttamatta tehoa.
Kuinka valita / rahoittaa
Kuten artikkelin alussa mainittiin, mitä enemmän putkia on tyhjiöputkessa ja mitä paksummat ne ovat, sitä parempi. Kerääjä tulisi valita lämmitetyn alueen koon mukaan.
Mallit, joissa on 10 putkea ja kollektorin halkaisija 850 mm, pystyvät lämmittämään täysin 2-3 huonetta. Tällaisen mallin keskihinta on 12 000 ruplaa.
Keskikokoisille omakotitaloille kannattaa valita malli, jossa on 20-25 putkea ja kollektorileveys jopa 2000 mm. Keskihinta - 20000 ruplaa.
Suuremmille taloille voidaan ostaa 30-putkinen malli, jonka halkaisija on 2500 mm. Tällaisten laitteiden hinta alkaa 22000 ruplaa.
On pidettävä mielessä, että lisäkomponenteilla on myös laaja hintavalikoima ja ne voivat vaihdella huomattavasti hinnoissa. Esimerkiksi kalleimman varastointisäiliön hinta kahdella lämmönvaihtimella saavuttaa 125 000 ruplaa.
Keskimäärin tyhjiön aurinkokeräimet maksavat itsensä 2-5 vuoden kuluessa.
Litteät keräilijät
Litteä aurinkokeräin lämmittää lämmönsiirtimen levynvaimentimen avulla. Se on järjestetty yksinkertaisesti. Itse asiassa tämä on lämpöä absorboiva metallilevy, joka on maalattu mustaksi päälle erityisellä maalilla. Serpentiiniputki on tiukasti kiinnitetty (hitsattu) levyn alapintaan, jonka läpi neste kiertää.
Valikoiva musta muste varmistaa auringonvalon maksimaalisen imeytymisen käytännössä ilman heijastuksia. Imeytyneet säteet lämmittävät jäähdytysnestettä absorboijan alla, joka puolestaan syötetään edelleen järjestelmään. Lämpöhäviön minimoimiseksi absorboija eristetään keräimen rungosta ja karkaistusta lasista, melkein ilman rautaoksidia. Se on asennettu vaimentimen yläpuolelle ja toimii kotelon yläkantena. Lisäksi tällaisen lasin käyttö antaa sinulle mahdollisuuden luoda eräänlainen "kasvihuoneilmiö", joka lisää entisestään lämmittimen ja siten jäähdytysnesteen lämpötilaa.
Kuinka aurinkokeräin toimii
Näkyvän valon lisäksi aurinkosäteilyllä on myös näkymätön infrapunaspektri. Hän siirtää lämpöenergiaa.Tutkimuksen perusteella todettiin, että lauhkean ilmastovyöhykkeen lämpösäteilyn voimakkuus keskipäivällä on yli 5 kW / m2. Kuvassa Kuviossa 1 on esitetty 48 ° pohjoisen leveysasteen kokonaishajotuksen riippuvuus.
Kuva. 1 Auringon säteilyn täydellinen eristys Euroopan lauhkean vyöhykkeen eri aikoina
Ruoka ajatuksille! Lämpösäteily on jaettu suoraan ja diffuusioon. Siksi jopa pilvisenä päivänä tuntuu aurinkoenergian virtaus. Esitetystä kuvasta voidaan nähdä, että tulevan lämmön määrällä kesällä ja talvella on merkittäviä eroja. Siksi laitteita suunniteltaessa otetaan huomioon mahdollinen tehokkuus suhteessa kustannuksiin.
Aurinkokeräimen kaaviokuva on esitetty kuvassa. 2. Aurinkosäteily pääsee keräimeen läpikuultavan aidan kautta. Lämpö imeytyy vastaanottopaneeliin, joka on maalattu mustaksi. Tämän seurauksena musta runko lämpenee. Seuraava lämmönsiirtoprosessi tapahtuu konvektiolla. Lämpö siirtyy lämmitetystä seinästä putkilinjan läpi kulkevaan nestevirtaan. Liikkuva väliaine lämpenee.
Huomio! Lämpöhäviöiden estämiseksi keräimen aita on lämpöeristetty. Koska sisällä vastaanotettua lämpöä käytetään virtauksen lämmittämiseen, säteilyä vastaanottavan paneelin heijastuneen säteilyn voimakkuus on pieni.
